Forskare har utvecklat en enkel, vevdriven burk som använder nanopartiklar för att avlägsna patogener från dricksvatten på sekunder, och erbjuder en lösning för områden utan elnät. Enheten aktiveras genom manuell omrörning, vilket genererar kemikalier som förstör mikrober utan behov av el eller solljus. Den riktar sig mot parasiter, bakterier, virus och svampar, och uppnår höga reduktionsgrader i tester.
Xu Deng vid University of Electronic Science and Technology of China i Chengdu ledde teamet i att skapa denna konceptbevis-enhet för att hantera utmaningar i decentraliserad vattenbehandling. "Vi stötte hela tiden på samma hinder i decentraliserad vattenbehandling", förklarade Deng. "De flesta punkt-användningsalternativ kräver el eller starkt solljus, och de är långsamma."
Uppfinningen har sfäriska kiseldioxidnanopartiklar belagda med positivt laddade amin-grupper och guldnanopartiklar som blir negativt laddade under omrörning. Användare tillsätter en liten dos av detta konstruerade pulver till vatten i en burk med vevhjul. "Några varv på veven skapar mjuk skjuvning i vattnet och den rörelsen ‘väcker’ våra nanopartiklar", sa Deng. Denna process genererar reaktiva syrearter på nanopartiklarnas ytor, som bildar elektriska laddningar och oxiderar patogener.
"Dessa reaktiva syrearter punkterar hål i mikrobiella membran, så patogener kan inte överleva eller reproducera", tillade Deng. När omrörningen slutar sjunker pulvret, vilket tillåter rent vatten att dras från en utgång. Teamet testade den mot 16 högriskpatogener, och uppnådde 99,9999 procents reduktion av Escherichia coli efter 15 sekunders omrörning vid 50°C och samma för Vibrio cholerae på en minut. Sammantaget inaktiverade den mer än 95 procent av testade mikroorganismer.
Partiklarna är återanvändbara efter varje cykel och ger timmar av skydd mot omförorening. Kostnaderna är låga, dominerade av kiseldioxidpulver och plastkåpa, med guldmängder obetydliga. Chiara Neto vid University of Sydney berömde arbetet: "Det är mycket smart, fantastiskt arbete." Resultaten publiceras i Nature Nanotechnology (DOI: 10.1038/s41565-025-02033-9). Även om lovande för katastrofområden och avlägsna samhällen, har enheten ännu inte skalats upp för att bestämma kapacitet per batch.